Reynoldsovo číslo
Reynoldsovo číslo alebo zriedkavejšie Reynoldsovo kritérium (značka Re) je dôležitá veličina používaná v hydrodynamike a aerodynamike. Reynoldsovo číslo dáva do vzájomného pomeru zotrvačné sily a viskózne sily pôsobiace pri prúdení tekutín (t. j. kvapalín a plynov). Reynoldsovo číslo je bezrozmerná veličina a podľa jej hodnoty možno určiť, či je tok tekutiny laminárny alebo turbulentný. Pomenované je podľa britského inžiniera O. Reynoldsa, ktorý ho odvodil.
Výpočet Reynoldsovho čísla
upraviťVzťahov na výpočet existuje mnoho, pretože Reynoldsovo číslo má veľmi široké využitie (napr. v chemickom inžinierstve, letectve a pod.) a voľba konkrétneho vzťahu závisí od situácie.
Prúdenie v potrubí
upraviťNajjednoduchší vzťah je pre výpočet Reynoldsovho čísla pri prúdení tekutiny v potrubí:
![{\displaystyle Re={\frac {dv\varrho }{\eta }}={\frac {dv}{\nu }}\qquad [1]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3f3395c2e81348f6f5a8d9c3d0776eee3e5fa947)
- — charakteristický rozmer (pri kruhovom potrubí priemer) (m)
- — rýchlosť prúdenia tekutiny v potrubí (m/s)
- — hustota tekutiny (kg/m3)
- — dynamická viskozita tekutiny (Pa.s)
- — kinematická viskozita tekutiny (m2/s)
Pohyb v odporovom prostredí
upraviťVzťah pre pohyb pevného objektu v odporovom prostredí je rovnaký,
pričom
- za charakteristický rozmer dosadíme vonkajší rozmer (napr. pri guli jej priemer)
- rýchlosť prúdenia je rovná rýchlosti objektu vzhľadom na prostredie.
Význam Reynoldsovho čísla
upraviťPodľa hodnoty Re možno rozlíšiť povahu toku. Hodnota Re, pri ktorom nastáva prechod prúdenia z laminárnej oblasti do turbulentnej sa nazýva kritické Reynoldsovo číslo, jeho hodnota sa väčšinou stanovuje experimentálne pre konkrétne prípady.
Pre prúdenie v potrubí platí:
- Re < 2 320 — laminárne prúdenie
- Re = 2 320–3 450 — prechodná oblasť
- Re > 3 450 — turbulentné prúdenie
Príklady hodnôt Re
upraviť- Tok krvi v mozgu Re ≈ 1×102
- Tok krvi v aorte Re ≈ 1×103
- Plávajúci človek Re ≈ 4×106
- Lietadlo Re ≈ 1×107
- Veľryba Re ≈ 3×108
- Veľká loď (napr. RMS Queen Elizabeth 2) Re ≈ 5×109
Pre prúdenie ideálnej kvapaliny platí Re = ∞ (pretože η = 0) — prúdenie je pri každej rýchlosti dokonale laminárne, pretože akékoľvek Re << ∞[chýba zdroj].